Polarisation

Elektrochemische Polarisation:

Abweichung des Potentials einer Elektrode oder eines galvanischen Elements vom Gleichgewichtspotential infolge von Stromfluss. Bei Elektrolysen äußert sich diese Erscheinung darin, dass man zusätzlich zur üblichen Zersetzungsspannung noch eine Überspannung anlegen muss. Man unterscheidet verschiedene Arten der elektrochemischen Polarisation:

bei der Diffusionspolarisation erfolgt der An- und Abtransport der Ionen durch die an der jeweiligen Elektrode anhaftende Flüssigkeitsschicht langsamer als die Elektrodenreaktion. Es ergibt sich dadurch ein Konzentrationsunterschied zwischen dem Elektrolytfilm an der Elektrodenoberfläche und dem Flüssigkeitsinneren, was sich in der Ausbildung einer zusätzlichen, dem von außen angelegten Feld entgegengesetzt gerichteten Spannung äußert.

● eine Reaktionspolarisation wird dann beobachtet, wenn chemische Teilreaktionen vor bzw. nach der eigentlichen Elektrodenreaktion gehemmt sind (Hydratation/Dehydratation, Komplexbildung/Komplexzerfall).

● die Durchtrittspolarisation beruht auf einer Hemmung beim Durchtritt der Ladungsträger (Ionen, Elektronen) durch die Phasengrenze (Metall/Lösung).

● eine Kristallisationspolarisation tritt dann auf, wenn die bei der Elektrodenreaktion gebildeteten Atome erst noch zu einer geeigneten Stelle im Kristallgitter gelangen müssen.

● die Widerstandspolarisation wird entweder durch schlecht leitende Deckschichten auf der Elektrodenoberfläche (Oxidschichten) oder durch Flüssigkeitsschichten mit hohem Widerstand verursacht.

Dielektrische Polarisation:

Vorgänge bei der Einwirkung eines äußeren elektrischen Feldes auf Moleküle oder Ionen eines Stoffes. Die dielektrische Polarisation besteht aus der Verschiebungspolarisation (Verschiebung der Elektronen und der Atomkerne eines Lichtleiters unter Bildung eines Dipols) und der Orientierungspolarisation (Ausrichtung von Molekülen mit permanentem Dipolmoment im äußeren elektrischen Feld).